Tekstil Mekaniğinin Temelleri Cilt 1

ÖNSÖZ

Tekstil ürünleri, liflerden çeşitli teknikler uygulanarak olusturulan iplik, ip, halat, kordon, serit, kumas, vatka, keçe, halı ve benzeri yapılardır. Bu yapılardan iplik, bazı özel amaçlarla yapılan iplikler dısında genellikle kumaş yapmanın ilkaşamasını oluşturan bir ara üründür. Diğer yandan, iplik kullanmadan doğrudan liflerden oluşturulan vatka, keçe gibi tekstil yapıları da bulunmaktadır. Tüm bu yapılardan sağlamlık, dayanıklılık, esneklik, yumuşaklık gibi bazı kullanımözelliklerine sahip olmaları beklenir. Bu özellikler ise tekstil ürünlerini katı cisim davranışları gösteren cam, metal, ağaç gibi diğer malzemelerden farklı kılan temel niteliklerdir. Tekstil yapılarının bu özgün mekanik özellikleri, büyük ölçüde ince, uzun ve elastik cisimler olan liflerin özelliğinden kaynaklanmaktadır. Ne var ki, ilginç mekanik özellikler gösteren liflerin bu özellikleri, bir araya gelerek oluşturdukları yapıların özelliklerine değişik biçimde yansırlar. Lifler bu yapılar içinde belirli bir geometrik düzen içinde bulunurlar ve tek baslarına davranmadıkları gibi, birlikte oluşturdukları yapının katı cisim gibi davranmasına da izin vermezler. Aynı biçimde yumuşak ve esnek bir yapı olan ipliklerden oluşturulankumaşlar da ipliklerin belirli bir geometrik yapı içinde yerlesiminden etkilenen esnek davranıslar gösterirler. Bu bakımdan tekstil yapılarının mekanik özelliklerinin anlaşılması için geometrik yapı ile materyal özellikleri arasındaki iliskilerin analiz edilmesi gerekir. Bu konu ile ugrasan tekstil bilim dalı ” Tekstil Yapısal Mekaniği” olarak tanımlanabilir ( Hearle, Grosberg, Backer, 1969).

Tekstil ürünlerinin performans özellikleri olarak da bilinen mukavemet, esneklik, dayanım, tuse, döküm, ütü tutma, burusmazlık (kırısmama) gibi kullanım özellikleri büyük ölçüde lif, iplik ve kumasın elastik özellikleri ile ilgili olup statik problemler olarak incelenirler. Diger yandan tekstil liflerinden çesitli tekstil yapılarının olusturulması, büyük bölümü mekanik islemler olan bir dizi işlemi gerektirir. Bu islemlerin tasarımı ve yönlendirilmesi ise mühendislik yaklaşımlarını gerektirmektedir. Liflerin bir yapı içinde düzenli bir biçimde yerleştirilebilmesi liflerin yönlendirilmesini ve hareketlendirilmesini gerektirir. Aynı kurallar liflerden “non-woven” denilen dokunmamıs yapıların olusturulmasında da söz konusu olduğu gibi, ipliklerden kumas olusturulmasında da geçerlidir. Bu islemlerin anlaşılması zaman zaman dinamik yaklasımını da gerektirmekle birlikte, bu problemler çok kezgeometrik özelliklerle kuvvetler arasında iliskiler kurarak statik problemleri olarak çözümlenmeye çalısılmaktadır. Ancak üretim islemlerinin dinamik özelliklerinin anlasılması da islemin kontrolü açısından önemli oldugundan ayrı bir arastırma alanı olmaktadır.

Gerek tekstil materyallerinin mekanik özelliklerinin, gerekse tekstil ürünlerinin üretimi için uygulanan mekanik islemlerin incelenmesi “Tekstil Mekanigi” nin arastırma alanını olusturmaktadır. Tekstil problemlerine matematiksel yöntemlerle ilk kapsamlı mühendislik yaklasımı 1930′ lu yıllarda Peirce ile baslamıssayılabilir.

Bu alanda önemli çalısmalar yapmıs olan diger önemli arastırmacılardan Meredith, Hearle, Morton, Treloar, Riding, Lindberg, Oloffson, Hamilton, Grosberg, Munden, Leaf, Platt, Backer, Kawabata gibi isimler önde gelmektedir. Bu ilginç ve karmaşık araştırma konuları çerçevesinde karsılasılan problemlerin çözümü zaman zaman diferansiyel geometri, istatistiksel mekanik, elastisite teorisi, kontrol teorisi, optimizasyon, ve nümerik analiz yaklasımlarını gerektirmektedir. Simdiye kadar büyük bir birikimi sergileyen ve bugün de canlılıgını ve güncelligini koruyan bu araştırma alanı yaratıcı çalısma örnekleri ile doludur. Bugünkü bilgisayarlarınsağladığı çözümleme olanakları ile dogası geregi oldukça karmasık olan analizler büyük ölçüde kolaylasmıstır. Diger yandan, sürekli üretilen yeni tekstil ürünleri ve çağdaş gereksinimler Tekstil Mekanigi alanına yeni konular, problemlergetirmektedir.

Matematiğin ve mühendislik yaklasımının örnek uygulamalarını sergileyen Tekstil Mekanigi problemlerine getirilen çözümlerin yalnızca araştırmacıların merakını gideren, pratik degeri olmayan bilgiler oldugu sanılmamalıdır. Karmaşıkfaktörlerin, nedenlerinin, nasılların bilinmesi, tekstil ürünleri üretiminde ve kullanımında karsılasılan çesitli pratik problemlerin çözümünde önemli araçlardır.

Problemleri analiz etmek ve dogru çözümleri bulmak için endüstride çok sayıda, zaman alıcı ve yüksek maliyetli denemeler yapma olanagı her zaman yoktur. Doğru tanı ve uygulama için olayların iç yüzünü açıklayan dogru bilgiler en güvenilir temeli olusturacaktır.

Tekstil Mekanigi” genel adı altında toplanabilecek bir lisans üstü ders programına alınabilecek önemli konuların tekstil literatüründe bugün klasikler sayılan temel arastırma ve yayınlara dayalı olarak pratik önemleri ve uygulamaları da gösterilerek anlatılacagı bir dizinin ilk cildi olan bu kitabın tekstil problemlerinebiraz daha derinden bakmak isteyenler için ilginç ve yararlı olmasını diliyorum. Bu kitabın ayrıca uzun yıllar Ege Üniversitesi’nde vermis oldugum ve halen Dokuz Eylül Üniversitesi Tekstil Mühendisligi Bölümünde vermekte oldugum Yüksek Lisans ve Doktora derslerine kaynak kitap olarak katkı saglayacagını umuyorum.

Prof. Dr. Güngör Başer